Арифметические, логические, символьные выражения
Основные конструкции языка Turbo-Pascal
Цель: Ознакомить студентов с основами программирования на языке Паскаль.
Учебные вопросы:
1. Конструкция алгоритмического языка Паскаль.
2. Структура программы на алгоритмическом языке Паскаль.
3. Основные операторы языка Паскаль.
Изучив данную тему, студент должен:
Знать:
· структуру программы на языке Паскаль;
· правила записи арифметических выражений на языке Паскаль;
· основные операторы языка Паскаль.
Уметь:
· применять основные алгоритмические структуры для решения задач.
Алгоритмический язык Паскаль был разработан в 1971г. швейцарским математиком Н. Виртом. Язык получил название в честь французского математика и философа Блеза Паскаля (1623–1662). С момента создания и до сегодняшних дней язык играет особую роль в его изучении и в практическом программировании. Автор реализовал в языке принцип структурного программирования.
Паскаль стал первым языком, с которым знакомится большинство будущих программистов. Существует много версий языка Паскаль.
В 80-е годы на основе Паскаля был разработан Turbo Pascal. Turbo – это торговая марка разработчика фирмы Borland.
Под конструкцией любого алгоритмического языка высокого уровня понимают все его составляющие: алфавит, данные, стандартные функции и процедуры, операторы.
Алфавит
1) латинский шрифт;
2) русский шрифт;
3) цифры (0 ¸ 9);
4) символы:
а) знаки арифметических операций (+ – * /), нет возведения в степень;
б) знаки логических отношений (<, >, <= вместо £, >= вместо ³, <> вместо ¹);
в) разделители (, . ; :)
г) прочие символы.
Данные и типы данных
Данные могут быть разделены на:
1) Константы – const.
2) Переменные – var.
Константам и переменным даётся имя, которое называется идентификатором. С другой стороны в зависимости от вида данных (число, текст, символ и т.д.) в Паскале имеет значение тип данных.
Понятие типа – одно из фундаментальных понятий Turbo Pascal.
Паскаль – это типизированный язык, который характеризуется разветвленной структурой типов данных, построен на основе строгого соблюдения типов. Язык Turbo Pascal предоставляет большие возможности создания сложных типов, однако все они строятся на основе элементарных (стандартных) типов.
Для начала можно ограничиться стандартными типами данных (4 типа). Соответственно можно выделить следующие данные: числовые, символьные, логические. Числовые данные подразделяются на целые и вещественные:
1. INTEGER – целочисленные данные, во внутреннем представлении занимают два байта; диапазон возможных значений от -32768 до +32767.
2. REAL – вещественные данные, занимают 6 байт; диапазон возможных значений модуля от 2.9Е-39 до 1.7Е+38; точность представления данных – 11…15 значащих цифр.
Вещественные данные в паскале могут записываться в двух форматах:
а) Формат с фиксированной точкой.
Пример: Число 34,5 в паскале записывается 34.5.
б) Формат с плавающей запятой.
Пример: Число 34,5 в паскале можно записать 0.345Е2 или 3.45Е1.
Где символ Е называется десятичной экспонентой, означает число 10, а после записывается степень этого числа.
3. CHAR – символьные данные, занимает 1 байт.
4. BOOLEAN – логический тип, занимает 1 байт и имеет два значения: FALSE (ложь) и TRUE (истина).
Стандартные функции
Стандартные функции подразделяются на числовые, символьные, строковые и т.д. Числовые стандартные функции представлены в таблице 14.
После имени стандартной функции в скобках записывается аргумент, который может быть:
· константой: например cos(1.3);
· переменной: например cos(x);
· арифметическим выражением: например cos(x+y);
· стандартной функцией: например cos(ln(x)).
Таблица 14
| № | Запись на Паскале | Запись в математике | Тип результата | Примечание |
| sin(x) | sin x | вещественный | х-угол в радианах | |
| cos(x) | cos x | вещественный | х-угол в радианах | |
| arctan (x) | arctg x | вещественный | х- в радианах | |
| exp(x) | ex | вещественный | е=2,7182…-основание натурального логарифма | |
| ln (x) | ln x | вещественный | ||
| sqr (x) | x2 | зависит от типа х | Квадрат числа х | |
| sqrt (x) | 
| вещественный | Корень квадратный | |
| abs (x) | | x | | вещественный | Модуль числа x | |
| trunc (x) | целый | Целая часть (х) | ||
| int(x) | вещественный | Целая часть (х) | ||
| frac (x) | вещественный | Дробная часть (х) | ||
| round (x) | целый | Округление (х) | ||
| odd(x) | целый | Если x-нечётное, то функция true | ||
| pi | вещественный | p =3,1415… |
Аргумент тригонометрической функции должен быть задан в радианах. Если он задан в градусах, то его следует перевести в радианы по формуле: 
;
Логарифмические функции:
Обратные тригонометрические функции:
; 
; 
;
Гиперболические функции:
; 
; 
; 
;
Возведение в степень:
; 
Тригонометрические функции:
· tg x = sin x/cos x;
· ctg x = cos x/ sin x.
Арифметические, логические, символьные выражения
а) Арифметические выражения
Пример арифметического выражения.
.
В Турбо Паскале есть все 4 арифметические операции над числовыми переменными:
· + сложение;
· – вычитание;
· умножение;
· / деление вещественное;
Для данных типа INTEGER в Турбо Паскале есть еще операции деления:
· MOD получение остатка от целочисленного деления,
· DIV частное от целочисленного деления.
Пример. Найти частное A/Z. На Паскале частное A/Z имеет вид: A div Z .
Пример. Найти остаток от деления A/Z. На Паскале остаток от деления A/Z имеет вид:
A mod Z .
F:=17 DIV 5; деление нацело, ответ: F:=3;
R:=17 MOD 5; остаток от деления нацело, ответ: R:= 2.
б) Логические выражения
Пример логических выражений:
(A>0) and (B>0) означает (А и В больше нуля).
(A>0) or (B>0) означает (А или В больше нуля).
В Турбо Паскале определены следующие логические операции из алгебры логики:
· not – логическое НЕ (логическое отрицание);
· and – логическое И (конъюнкция или логическое умножение);
· or – логическое ИЛИ (дизъюнкция или логическое сложение);
· xor – исключающее ИЛИ;
· eqv – эквивалентность;
· IMP – импликация (если…, то…).